葉 明

（復(fù)旦大學(xué) 公關(guān)管理學(xué)院；上海WTO事務(wù)咨詢中心，上海 200336）

成份數(shù)據(jù)全局主成分分析在貿(mào)易結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用

葉 明

（復(fù)旦大學(xué) 公關(guān)管理學(xué)院；上海WTO事務(wù)咨詢中心，上海 200336）

文章將具有時(shí)序性特征的成份數(shù)據(jù)全局主成分分析（GPCA）方法引入到貿(mào)易結(jié)構(gòu)分析之中，具體分析了1999～2008年中國(guó)的貿(mào)易進(jìn)出口結(jié)構(gòu)與發(fā)達(dá)國(guó)家的差異以及各自的調(diào)整變化情況，直觀地說(shuō)明了中國(guó)近10年以來(lái)貿(mào)易結(jié)構(gòu)變化明顯，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然存在著比較大的差異。

成份數(shù)據(jù)；全局主成分（GPCA）；貿(mào)易結(jié)構(gòu)

0 引言

目前針對(duì)貿(mào)易結(jié)構(gòu)的研究，主要是圍繞要素稟賦相關(guān)理論和模型[1]-[6]來(lái)說(shuō)明中國(guó)的貿(mào)易進(jìn)出口結(jié)構(gòu)和發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差異，還缺乏其他的定量手段直觀的反應(yīng)中國(guó)進(jìn)出口結(jié)構(gòu)和發(fā)達(dá)國(guó)家之間的具體差異，本文擬針對(duì)貿(mào)易進(jìn)口結(jié)構(gòu)成份數(shù)據(jù)采用全局主成分分析的方法[7]，對(duì)中國(guó)以及主要發(fā)達(dá)國(guó)家貿(mào)易進(jìn)出口結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)所構(gòu)成的時(shí)序立體數(shù)據(jù)進(jìn)行總體上的分析，通過(guò)全局主成分變換到統(tǒng)一的主超平面上，找到中國(guó)貿(mào)易結(jié)構(gòu)中和發(fā)達(dá)國(guó)家相比最大差異方向和次大差異方向，再將主超平面上的數(shù)據(jù)進(jìn)行變換，根據(jù)不同的時(shí)間順序進(jìn)行排列。這樣不僅能將復(fù)雜的高維數(shù)據(jù)進(jìn)行降維，還可以反映出中國(guó)和發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)出口結(jié)構(gòu)的變化的動(dòng)態(tài)特性[7]-[8]，從而直觀的分析和對(duì)比中國(guó)進(jìn)出口結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)以及與發(fā)達(dá)國(guó)家的差異，為有關(guān)部門調(diào)整貿(mào)易結(jié)構(gòu)、提升中國(guó)貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)力提供重要決策依據(jù)。

1 進(jìn)出口結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)全局主成分分析

利用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件分別對(duì)上述出口數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)口數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，下文分別從出口商品結(jié)構(gòu)和進(jìn)口商品結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面分別進(jìn)行闡述。

1.1 中國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家出口結(jié)構(gòu)

在出口結(jié)構(gòu)全局主成分分析中，前2個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率高達(dá)92.23%，即前2個(gè)主成分已包含所有數(shù)據(jù)92.23%的信息，這樣取前2個(gè)主成分。所獲得的主成分與原各類的相關(guān)系數(shù)如表1所示（選取若干典型的商品大類）；這樣以前2個(gè)主成分分別為橫軸和縱軸，得到中國(guó)以及發(fā)達(dá)國(guó)家出口商品結(jié)構(gòu)在近10年以來(lái)的變化軌跡散點(diǎn)圖如圖1所示：

圖1中直觀地放映出了中國(guó)以及發(fā)達(dá)國(guó)家出口商品類別的相對(duì)位置以及變化趨勢(shì)?？傮w上來(lái)看，中國(guó)近10年出口結(jié)構(gòu)變換明顯，而主要的發(fā)達(dá)國(guó)家的出口結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生大的變動(dòng)，相對(duì)變化幅度較小。中國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家的在第1主成分上差異最大，反映出了中國(guó)的出口結(jié)構(gòu)與發(fā)達(dá)國(guó)家之間還存在著相當(dāng)大的差異。其次，中國(guó)在1999～2008年中，出口商品結(jié)構(gòu)在第2主成分上變化十分明顯。

表1 主成分與原變量（若干典型商品大類）相關(guān)系數(shù)

在結(jié)構(gòu)分析中，若要準(zhǔn)確的對(duì)第1主成分和第2主成分進(jìn)行命名是比較困難的，但是能從全局主成分分析中準(zhǔn)確的找到中國(guó)出口結(jié)構(gòu)與發(fā)達(dá)國(guó)家的差異所在以及近10年中國(guó)出口結(jié)構(gòu)的類別變化。在第1主成分中，與之緊密相關(guān)且具有代表性的商品大類包括：第6大類（化學(xué)工業(yè)及其相關(guān)工業(yè)的產(chǎn)品 ）、第11大類（紡織原料及紡織制品）、第12大類（鞋、帽、傘、杖、鞭及其零件；已加工的羽毛及其制品；人造花；人發(fā)制品）和第17大類（車輛、航空器、船舶及運(yùn)輸設(shè)備）。表2中給出了上述4類商品的原始比例。

從表2中的結(jié)構(gòu)分布可以看到，在第6大類和第17大類出口商品中，發(fā)達(dá)國(guó)家的出口比例明顯高于中國(guó)（該2大類與第1主成分呈負(fù)相關(guān)關(guān)系），而在第11大類和第12大類中，中國(guó)的出口比例則明顯高于發(fā)達(dá)國(guó)家（該2大類與第1主成分呈正相關(guān)關(guān)系）?？梢娭袊?guó)出口與發(fā)達(dá)國(guó)出口的差異表現(xiàn)在中國(guó)出口的商品類別主要集中在低附加值、勞動(dòng)密集型、資本密集型產(chǎn)業(yè)，究其原因可以解釋為中國(guó)在勞動(dòng)力以及吸引外資上的優(yōu)勢(shì)；發(fā)達(dá)國(guó)家出口商品類別主要集中在高附加值、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)。從中國(guó)在第1主成分得分的變化軌跡上來(lái)看，中國(guó)近幾年來(lái)正在緩慢的調(diào)整自己的出口產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，努力的向發(fā)達(dá)國(guó)家靠近，但是出口結(jié)構(gòu)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比依然存在相當(dāng)大差異。

從第2主成分中可以顯著的看到中國(guó)出口結(jié)構(gòu)的變動(dòng)（發(fā)達(dá)國(guó)家變動(dòng)幅度不大），與其相關(guān)較為緊密且具有代表性的商品大類主要為第16大類（機(jī)電、音像設(shè)備及其零件、附件），表3中給出了上述類別商品的比例結(jié)構(gòu)情況。

從表3中可以看到，中國(guó)機(jī)電類出口比例在近10年來(lái)發(fā)生了顯著的變化，所占的出口份額明顯增加，已成為中國(guó)出口貿(mào)易中的重要組成部分。中國(guó)在機(jī)電類產(chǎn)品出口份額的變化最終造成了中國(guó)出口結(jié)構(gòu)近10年以來(lái)顯著的變化。

1.2 中國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口結(jié)構(gòu)

表2 中國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家出口結(jié)構(gòu)對(duì)比 （單位：%）

表3 中國(guó)機(jī)電類類商品出口比例 （單位：%）

表4 主成分與原變量（若干典型商品大類）相關(guān)系數(shù)

表5 中國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口結(jié)構(gòu)對(duì)比 （單位：%）

表6 中國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家礦產(chǎn)品進(jìn)口比例 （單位：%）

在進(jìn)口結(jié)構(gòu)全局主成分分析中，前2個(gè)主成分累計(jì)貢獻(xiàn)率高達(dá)92.82%，文中同樣取前2個(gè)主成分進(jìn)行分析。所獲得的主成分與原各類的相關(guān)系數(shù)如下表4所示（選取若干典型的商品大類）；與出口結(jié)構(gòu)分析方法類似，以前2個(gè)主成分分別為橫軸和縱軸，得到中國(guó)以及發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口商品結(jié)構(gòu)在近10年以來(lái)的變化軌跡散點(diǎn)圖如圖2所示。

圖2中同樣直觀地放映出了中國(guó)以及發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口商品類別的相對(duì)位置以及變化趨勢(shì)。從圖中可以看到，中國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家近10年進(jìn)口商品結(jié)構(gòu)均發(fā)生了比較明顯的變化。中國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家的在第1主成分上差異最大，同樣反映出了中國(guó)的進(jìn)口結(jié)構(gòu)與發(fā)達(dá)國(guó)家之間還存在相當(dāng)大的差異。

在進(jìn)口結(jié)構(gòu)第1主成分中，與之緊密相關(guān)且具有代表性的商品大類包括：第7大類（塑料及其制品；橡膠及其制品）、第15大類（賤金屬及其制品）和第16大類（機(jī)電、音像設(shè)備及其零件、附件）。表5中給出了上述4類商品的原始數(shù)據(jù)比例如下。

從表5中的結(jié)構(gòu)分布可以看到，在上述3大類進(jìn)口商品中，中國(guó)的出口比例則明顯高于發(fā)達(dá)國(guó)家（該3個(gè)大類與第1主成分呈正相關(guān)關(guān)系），特別是機(jī)電類進(jìn)口的比例與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差別明顯。進(jìn)一步結(jié)合相關(guān)的貿(mào)易情況來(lái)看，中國(guó)作為一個(gè)制造業(yè)大國(guó)，依然還是以加工貿(mào)易為主。在這里以第16大類（機(jī)電類）進(jìn)口商品為例，雖然該大類商品在中國(guó)和發(fā)達(dá)國(guó)家的進(jìn)口中都占據(jù)了比較大的份額，但是中國(guó)的進(jìn)口商品主要集中在相關(guān)原材料類別的進(jìn)口，而發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口則集中在相關(guān)類別的產(chǎn)成品，可見中國(guó)的進(jìn)口結(jié)構(gòu)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還具有比較大的區(qū)別。

圖1 中國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家出口結(jié)構(gòu)變化示意圖

圖2 中國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口結(jié)構(gòu)變化示意圖

在進(jìn)口結(jié)構(gòu)分析的第2主成分中可以顯著的看到中國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)口結(jié)構(gòu)的變動(dòng)，與其相關(guān)較為緊密且具有代表性的商品大類主要為第5大類（礦產(chǎn)品），表6中給出了上述類別商品的比例結(jié)構(gòu)情況。

從表6中可以看到，中國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家在近10年來(lái)礦產(chǎn)品的進(jìn)口顯著增加，特別是中國(guó)該大類的進(jìn)口從1999年的所占份額的6.99%上升到了2008年的22.98%，這一份額比例已經(jīng)與發(fā)達(dá)國(guó)家十分接近?？梢?，能源類商品的進(jìn)口已近在中國(guó)和發(fā)達(dá)國(guó)家的進(jìn)口商品中占據(jù)越來(lái)越重要的地位。

從前文對(duì)出口和進(jìn)口的結(jié)構(gòu)分析可以看到，中國(guó)近10年以來(lái)由于本國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要以及政策等原因一直在積極地調(diào)整自身的貿(mào)易結(jié)構(gòu)，其變化十分明顯，但是由于中國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比各自具有不同的要素稟賦，所以貿(mào)易進(jìn)出口商品結(jié)構(gòu)在與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍然存在著比較大的差異。

2 總結(jié)

本文將成份數(shù)據(jù)的全局主成分分析方法運(yùn)用到了中國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家貿(mào)易結(jié)構(gòu)的分析和對(duì)比中，有效的將中國(guó)和發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)出口結(jié)構(gòu)從高維數(shù)據(jù)降到2維，進(jìn)而直觀的繪制出中國(guó)貿(mào)易進(jìn)出口結(jié)構(gòu)與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差異以及結(jié)構(gòu)的變動(dòng)軌跡。根據(jù)主成分的分析結(jié)果，文中挑選出具有代表性的進(jìn)出口商品大類分析了中國(guó)貿(mào)易進(jìn)出口與發(fā)達(dá)國(guó)家相比具體的差異以及結(jié)構(gòu)的變化情況，為類似問(wèn)題的研究提供了一種新的思路。

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（責(zé)任編輯/易永生）

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A

1002－6487（2010）18－0166-02